泛「舟」太空，他的實驗事關人類太空生育

新華社北京4月26日新媒體專電（記者劉偉　喻菲）天舟一號貨運飛船，首次在太空開展人胚胎幹細胞分化為生殖細胞的實驗，研究太空環境對人類生殖的影響，探索人類在太空生育後代的可能性。

「這是一項史無前例的研究，在太空里研究生命科學，可以發揮我的想像，還可以做一些很有創新性的實驗。」該項目負責人、清華大學醫學院教授紀家葵說。

紀家葵在實驗室中。 受訪者提供圖片

留著偏分頭、１８５公分的個子、俊朗的外表，講一口流利普通話的紀家葵其實是馬來西亞華裔，２０１０年以前從未來過中國。

過去的２０年間，紀家葵的科研工作幾乎都是圍繞幹細胞和生殖發育展開的。２０１０年，他離開了美國斯坦福大學副研究員的職位，受邀來到清華大學醫學院基礎醫學系，幫助建立了幹細胞與再生醫學研究中心，從此拉開了他在中國做科研的序幕。

能與空間生命科學結緣，讓紀家葵驚喜。２０１２年，他收到參與中國第一艘貨運飛船天舟一號實驗研究工作的邀約。

他說，「天舟」科學實驗項目徵集時，全國各地提交了很多實驗課題，經過層層篩選，最終確定了８個生命科學領域的課題組。紀家葵的實驗團隊主要是用人的胚胎幹細胞分化成不同階段的生殖細胞，研究在微重力下，人類的幹細胞分化的過程跟地面有何不同，這不僅有利於為人類太空探索提供安全保障，也為人類的醫學研究提供必要的理論基礎。

為了能更好地服務臨床醫學，此前紀家葵的團隊用人的胚胎幹細胞分化模擬生殖細胞開展研究。但是體外分化這項工作非常艱難，經過多年的辛苦實驗，紀家葵成功了，其團隊於２００９年在《自然》雜誌上發表文章，介紹了在世界上首次用人的胚胎幹細胞分化培育出原始生殖細胞以及類精子細胞。

紀家葵（右一）與清華大學幹細胞與再生醫學中心的老師和同學們在一起。受訪者提供圖片

如今，紀家葵想了解：未來在太空長期居留的人類，生殖細胞會不會也要經歷地面這樣的過程，微重力、高輻射的環境對於人生殖細胞有什麼影響？生殖細胞的分化是否會滯後或者效率降低？

紀家葵說，設計天舟一號上的實驗要做大量的準備工作，也面臨著不少挑戰。例如，更換培養液這樣的操作，在地面上一般是實驗人員把培養單元的蓋子掀開，然後把培養液吸掉再換上。這樣的步驟在天舟一號上就需要有自動換液裝置。

另一個問題是如何很好地實時跟蹤樣本的變化？紀家葵說，只能依賴自動對焦的顯微鏡將細胞的變化記錄下來，因為這次的樣本是不返回的，不能回收樣本再分析。只能隔一段時間拍一次照，照片從天舟一號傳回地面。

中國空間生命科學的研究雖與世界先進水平仍存在差距，但未來２０年，中國將迎來空間生命科學的黃金期，中國空間站中將開展系列空間生命科學實驗研究。紀家葵非常慶幸自己可以參與這樣的研究。

儘管祖輩就離開中國，但紀家葵覺得他的血管里還是流著中國人的血。

紀家葵課題組的實驗。 受訪者提供圖片

２００８年美國遭遇經濟危機，不少大學職位收縮，研究經費也在削減，要成立自己的實驗室異常困難。因此，紀家葵毫不隱藏他對中國科研環境的讚賞。

「中國對於科學家的投入和支持更好。雖然一些外國科學家認為２０１０年時清華大學的很多研究條件還不完善，但我與中國年輕科學家交流後，很欣賞中國科學家的思維方式，我認為這裡會有更好的發展。」紀家葵說。

在馬來西亞出生、長大的紀家葵自幼就喜愛觀察自然與生物，他說自己對於生命科學的初心緣起於初中。「那時的顯微鏡很簡陋，觀察一個變形蟲的切片後，我會畫在本子上，我覺得這個小小的生物體很美，我會詳細畫出它所有的結構。在畫的時候，就在欣賞生命體的奇妙。」

紀家葵說，這對他來說是一種吸引，他不斷追尋科學夢，開始學生物化學，後來又學習發育生物學。「我發現染色體和基因重組很有意思，因為看到地球上生物的多樣性，就想知道從一個單細胞進化到我們人類，生物的多樣性從哪裡來？」

更早的時候，紀家葵還在上小學，有一個患小兒麻痹症的同學坐在他旁邊，老師希望紀家葵照顧他。「他吃力地寫每一個字，儘管肢體已經彎曲了，但他的思維很清晰。當時我就在思考能不能通過醫學的手段去幫助他？」

2009年的《自然》雜誌登載了紀家葵團隊關於首次用人的胚胎幹細胞分化培育出原始生殖細胞以及類精子細胞的實驗。 nature.com 截圖

多年後，紀家葵正在研究如何結合幹細胞與基因療法去幫助患有遺傳疾病的患者。

現在紀家葵的希望是在中國未來空間站上做更多有創新性的實驗。「太空探索對我來說有很自然的吸引力，小時候仰望星空有很多好奇，也喜歡讀太空科幻故事。但真正做實驗時，必須扎紮實實地一步一步去實現。」

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